Efecto magnetoimpedncia en un hilo ferromagnético amorfo, utilizando un oscilador Colpitts como generador de onda.

Abstract

En este trabajo presentaremos un estudio acerca de los procesos de magnetización responsables del fenómeno magnetoimpedancia en un hilo ferromagnético amorfo base Co- (CoFeSiB), se utilizara como generador de onda un oscilador Colpitts que será el encargado de generar la respuesta magnética deseada(EMI). Los principios físicos de la rotación de espín, sus características tanto fiscas como eléctricas en el materiales ferromagnético y el ordenamiento de los dominios magnéticos, son las principales contribuciones para el desarrollo del efecto magnetoimpedancia. El efecto de magnetoimpedancia es el cambio drástico en la impedancia eléctrica del material ferromagnético en presencia de un campo magnético estático, cuando es sometido a una corriente variable de amplitud pequeña, produciendo una amplificación en la respuesta magnética y en la impedancia del hilo amorfo ferromagnético. El objetivo principal de este proyecto, es sustituir el generador de ondas sinusoidales que utiliza un gran tamaño por un circuito resonante de dimensiones más pequeñas con las mismas características de generar los parámetros que hacen presentes el efecto magnetoimpedancia en el hilo ferromagnético. La elección del oscilador Colpitts, se debe a su selectividad rango de frecuencias diseñable (intermedias y altas), como a su amplitud, ya que el diseño en este proyecto requiere una amplitud y una frecuencia específica, para la caracterización de nuestro circuito. A diferencia de otros osciladores, este puede generar resonancia tanto en frecuencias bajas y altas, dándonos un amplio espectro tanto en frecuencia como en amplitud de señal. Los resultados experimentales indican la presencia de procesos magnéticos en materiales ferromagnéticos, a partir de los 10 kHz a los 100 MHz, en donde podemos observar una respuesta en el incremento de la impedancia, que es el objetivo principal de investigación en este proyecto. El proceso experimental emplea el uso de un generador de ondas diseñado específicamente para generar el barrido en frecuencia de 10 kHz a 100 MHz con una amplitud en Voltaje pico-pico de 0 V a 2 V, para localizar la frecuencia y amplitud en la cual se potencia el efecto magnetoimpedancia. Posteriormente con los valores establecidos en amplitud y frecuencia se realizara el diseño del oscilador Colpitts con un barrido más preciso en frecuencia, en donde observamos la respuesta y el comportamiento con un circuito puramente resonante. Estos datos serán comparados con los valores del primer proceso experimental y con algunos experimentos realizados anteriormente en otros trabajos. Se espera encontrar la misma respuesta teórica y experimental en cualquiera de las comparaciones antes propuestas, se presentara dos formas diferentes de excitar el material ferromagnético, en la que la principal contribución a la investigación en el efecto Magnetoimpedancia es la reducción en la etapa del generador de funciones donde es sustituido por circuitos de un tamaño menor con la misma eficiencia y optimizando el desarrollo experimental para próximos experimentos donde se necesite dispositivos de alta calidad con dimensiones pequeñas y alto rendimiento.